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湖北省黄冈中学2015届高三5月模拟考试理综物理试卷

时间:2015-11-25


2015 届黄冈中学高三五月模拟考试 理 综 物理 试 题

本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分。全卷共 300 分,考试时间为 150 分钟。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Na 23 Al 27 Fe 56

第 I 卷(选择题

共 126 分)<

br />
二、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错或不选的得 0 分) 14.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结 合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这 两项研究,下列说法正确的是

A.图l中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间的测量更容易 B.图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 C.图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是改变物体运动的原因 D.图2中由实验事实可直接 得出运动不需要力来维持 .. x 15.一个物体沿直线运动,从 t=0 时刻开始,物体的 -t 的图象如图所示,图线与横、纵 t 坐标轴的交点分别为-1 s 和 0.5 m/s,由此可知 A.物体做速度大小为 0.5 m/s 的匀速直线运动 B.物体做变加速直线运动 C.物体做匀加速运动,加速度的大小为 0.5 m/s2 D.物体做匀加速运动,初速度大小为 0.5 m/s 16.两个不等量异种点电荷位于 x 轴上,a 带正电,b 带负电,|qa︱>|qb︱,且 a、b 相 对坐标原点位置对称。 取无限远处的电势为零, 下列各图正确描述 x 轴上的电势 φ 随位 置 x 变化规律的是

理科综合试卷

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17.第一宇宙速度又叫做环绕速度,第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明,逃逸速 度是环绕速度的 2 倍,这个关系对其他天体也是成立的。有些恒星,在核聚变反应的 燃料耗尽而“死亡”后,强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起,它的质量非常大,半 径又非常小,以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸,甚至光也不能逃逸,这种天 体被称为黑洞。已知光在真空中传播的速度为 c,太阳的半径为 R,太阳的逃逸速度为
c R 。假定太阳能够收缩成半径为 r 的黑洞,且认为质量不变,则 应大于 500 r

A.500 B. 500 2 C. 2.5 ? 105 D. 5.0 ? 105 18.如图所示,面积为 0.02m2、内阻不计的 100 匝矩形线圈 ABCD,以 50r/s 的转速绕垂直 于磁场的轴 OO′匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为

?

1 T 。矩形线圈通过滑环和电刷与理想变压器相连,

B N A F D

O′ C S V

A R P

触头 P 可移动,副线圈所接电阻 R=50Ω,电表均为理 想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时。 O E 下列说法正确的是 A.线圈中感应电动势的表达式为 e ? 100 2 sin(100? t )V B.P 上移时,电流表示数减小

C.t = 0 时,电压表示数为 100 2 V D.当原、副线圈匝数比为 2︰1 时,电阻上消耗的功率为 50W 19.洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈) 、洛伦兹力管和电源控制部分组成 的。 励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈, 它能够在两线圈之间产生匀强磁 场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪,能够连续发射出电子,电子在玻璃泡内运 动时,可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。给励磁线圈通电,电子枪垂直磁 场方向向左发射电子,恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹,则下列说法正确的

A.励磁线圈中的电流方向是逆时针方向 B.若只增大加速电压,可以使电子流的圆形径迹的半径增大 C.若只增大线圈中的电流,可以使电子流的圆形径迹的半径增大
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D.若两线圈间的磁感应强度已知,灯丝发出的电子的初速为零,加速电压为 U,则可 通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷 20.传送带是应用广泛的一种传动装置。在一水平向右匀速运动的传送带的左端 A 点,每 隔相同的时间 T,轻放上一个相同的工件。已知工件与传送带间动摩擦因数为 μ,工件 质量为 m 。经测量,发现前面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为 L。已知重力加速度为 g,下列判断正确的有 A.传送带的速度大小为 T
L

B.工件在传送带上加速时间为 2 ?L gT C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
?mgL
2
mL2 T2

D.传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为

21.如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨 MN、PQ 相距为 L,导轨平面与水平面的 夹角 ? =30° ,导轨电阻不计,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为 L 的金属棒 ab 垂直于 MN、PQ 放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为 m、电阻为 r=R 。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻 RL=R,重力加速度 为 g。现闭合开关 S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小 为 F =mg 的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达 到它的额定功率。下列说法正确的是 A.灯泡的额定功率 PL ?
m2 g 2 R 4 B 2 L2

B.金属棒能达到的最大速度 vm ?

mgR B 2 L2

C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度 a ?

1 g 4

D.若金属棒上滑距离为 d 时速度恰达到最大,则金属棒由静止开始上滑 4d 的过程中, 金属棒上产生的电热 Qr ? 4mgd ?

m3 g 2 R 2 2 B 4 L4

第 II 卷(非选择题

共 174 分)

三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都 必须作答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求作答) (一)必考题(11 题,共 129 分) 22. (6分)用 金 属 丝 制 成 的 线 材 ( 如 钢 丝 、 钢 筋 ) 受 到 拉 力 会 伸 长 , 17 世 纪 英 国 物 理 学 家 胡克 发 现: 金 属丝 或 金 属杆 在 弹性 限 度内 它 伸 长的 长 度与 拉 力成 正 比 , 这 就 是 著名 的 胡克 定 律, 这 一发 现 为后 人 对材料 的 研 究奠 定 了重 要 基础 。 现在 一 根 用 新材 料 制成 的 金属 杆 ,长 为 4m,横 截 面积 0.4cm 2 ,设 计 要求 它受 到 拉 力 后 的 伸 长 的 长 度 不 超 过 原 长 的 1/1000 , 问 最 大 拉 力 多 大 ? 由 于 这 一 拉 力 很 大 , 杆 又 较 长, 直接 测 量有困 难 ,但 可 以选 用 同种材 料 制 成的 样 品进 行 测试 , 通过
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测 试 取 得数 据 如下 : 长 度
截面积 拉力 伸长

200N

400N

600N

800N

1m 2m 1m

0.05cm2 0.05cm2 0.10cm2

0.04cm 0.08cm 0.02cm

0.08cm 0.16cm 0.04cm

0.12cm 0.24cm 0.06cm

0.16cm 0.32cm 0.08cm 比, 与 材 料

( 1 ) 测 试 结果 表 明线 材受 拉 力 作用 后 伸长 量 与材 料 的 长度 成 的 横 截 面积 成 比。 N。

( 2 ) 上 述 金属 杆 承受 的最 大 拉 力为

23. (9 分)在电学实验中由于电压表、电流表内阻的影响,使得测量结果总存在系统误差。 某校课外研究性学习小组进行了消除电表内阻对测量影响的探究,利用如图所示的电路 测定电阻 Rx 的值。器材有:电源,适当量程的电流表、电压表各一只、滑线变阻器 R、 电阻箱 RP、开关 S1、S2、导线若干。他设计的电路图如图所示。

(1)请你帮他按电路原理图在实物图(b)上连线; (2)其主要操作过程是: 第一步: 将电键 S2 断开, 电键 S1 闭合, 调节滑动变阻器 R 和电阻箱 RP,使电压表、 电流表读数合理,读出这时的电压表的示数 U1 和电流表的示数 I1; 第二步:将电键 S2 闭合,保持___________阻值不变,调节_________阻值,使电 压表和电流表有较大的读数,读出此时电压表的示数 U2 和电流表的示数 I2;由以上记录的数据计算出被测电阻的表达式为 Rx= 电表的读数表示) ; (3) 此探究实验中, 被测电阻的测量值___________真实值 (选填“大于、 小于或等于”) 。 24. (13 分)在上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界。如图 1 所 示最吸引眼球的就是正中心那个高为 H=10m,直径 D=4m 的透明“竖直风洞”。风洞可 人工产生和控制气流, 以模拟飞行器或物体周围气体的流动。 在风力作用的正对面积不 变时,风力 F=0.05v2(v 为风速) 。在某次风洞飞行上升表演中,表演者的质量 m=50kg, 为提高表演的观赏性, 控制风速 v 与表演者上升的高度 h 间的关系如图 2 所示。g=10m/s2
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(用

求: (1)表演者上升达最大速度时的高度 h1; (2)表演者上升的最大高度 h2。

25. (19 分)“太空粒子探测器”主要使命之一是在太空中寻找“反物质”和“暗物质”,探索宇 宙起源的奥秘, 是人类在太空中进行的最大规模的科学实验之一。 探测器核心部件是由 加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域 边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为 O,外圆弧面 AB 的半径为 L,电势为 ?1 ,内圆 弧面 CD 的半径为 2 ,电势为 ?2 。足够长的收集板 MN 平行边界 ACDB,O 到 MN 板 的距离为 L 。在边界 ACDB 和收集板 MN 之间加一个圆心为 O,半径为 L,方向垂直 纸面向里的半圆形匀强磁场,磁感应强度为 B0 。假设太空中漂浮着某种带正电的物质 粒子,它们能均匀地吸附到 AB 圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间 的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。 (1)研究发现从 AB 圆弧面发出的粒子有 2 能打到 MN 板上(不考虑过边界 ACDB 的粒
L

3

子),求漂浮粒子的比荷

q ; m

(2)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板 MN 上收集粒子的效率 η(打在 MN 板上的粒子数与从 AB 圆弧面发出的粒子数的百分比)与磁感应强度 B 的关系。

(二)选考题(共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选 一题作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所 涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题 计分。 34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) (6 分)以下关于物理学知识的叙述中正确的是(选对一个给 3 分,选对两个给 4
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分,选对三个给 6 分。选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理 B.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在 C.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 D.狭义相对论认为,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。 E.在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量 n 次全振动的总时间时,计时的起始 位置应选在小球运动到最低点时为宜。 (2)( 9 分) 如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体,一束细光束由真空沿着径向与 AB 成 ? 角入射,对射出的折射光线的强度随 ? 角的变化进行记录,得到如图乙所 示的关系曲线。如图丙所示是这种材料制成的器具,左侧是半径为 R 的半圆,右 侧是长为 8R,高为 2R 的长方体,一束单色光从左侧 A'点沿半径方向与长边成 370 角射入器具。已知光在真空中的传播速度为 c,sin370=0.6 ,cos370=0.8。求: ①该透明材料的折射率; ②光线穿过器具的时间。

35.[物理——选修 3-5](15 分)



(1) (6 分)下列五幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是(选对一个给 3 分, 选对两个给 4 分,选对三个给 6 分。选错一个扣 3 分,最低得分为 0 分) A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之 一 B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连 续的 C.图丙:卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果,发现了质子和中子 D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性 E.图戊:康普顿通过研究石墨对 X 射线的散射,说明光具有粒子性 (2) (9 分)如图所示,甲车质量为 M,装满海绵的乙车与海绵的总质量也为 M,两车 都静止在光滑的水平面上, 甲乙两车高度差为 h, 甲车右侧到乙车上 O 点的水平距 离为 s。 现甲车上质量也为 M 的运动员从甲车边缘水平向右跳出, 刚好落到乙车的 O 点并相对乙车静止,重力加速度为 g,求: ①甲车最终速度的大小; ②运动员与乙车相互作用过程中损失的机械能。

理科综合试卷

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2015 届黄冈中学高三 5 月模拟考试理综物理参考答案
题号 选项 14 A 15 D 16 D 17 C 18 C 19 BD 20 AD 21 ABC

22 . 【 答 案】 ( 1 ) 正, 反 (2)RP(1 分) R(1 分)

( 2 分) ( 2 ) 4 × 10 3 N 。 ( 4 分 )

23.【 答 案 】 (1)如右图(3 分)

U 1U 2 (2 分) U 1 I 2 ? U 2 I1
(3)等于 (2 分)

0 0 0 9 1 9 1 9 1 8 8 8 2 2 2 7 3 7 3 7 3 6 6 6 4 4 4 5 5 5 × × × 0 0 0 9 1 9 1 9 1 8 8 8 2 2 2 7 3 7 3 7 3 6 6 6 4 4 4 5 5 5 × × ×
Rx

1 11 1 1 -1
00 000

+

2 4 24.解析: (1)由图 2 易得: v ? 1.2 ?10 ? 500h -----0①;则风力 F ? 600 ? 25h -------②

000 000 00 0

当表演者上升达最大速度时 vm 时,由平衡条件应有: F ? mg ------③ 联立②③代入数值得:h1 = 4 m ------④ (2)设表演者在上升高度 h2 的过程中,风力对表演者做功为 WF ,对表演者在上升过程中 由动能定理得: WF ? mgh2 ? 0 ------⑤

由 F ? 600 ? 25h 关系知: WF ? 1 0 ?F h2 )h2 ------⑥ 2 (F (说明:F0 、Fh2 分别为高度为 0 和 h2 时的风力) 联立②⑤⑥代入数值得:h2 = 8 m ------⑦ (评分标准:①式 1 分,②③④⑤⑥⑦式各 2 分,共 13 分) 25.(1)依题意经电场加速后从 O 点进入磁场中的粒子与 OA 夹角为 ? 时,从磁场右侧离

3

开时速度方向应与 MN 平行。 由几何关系易得粒子在磁场中运动的半径: R = L-① (2 分)

粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律: qvB0 ?m vR ------②(2 分)
2 粒子进入电场,根据动能定理: q(?1 ? ?2 ) ? 1 2 mv ------③(2 分)

2

由①②③式解得: m ? 2 L2 B0

q 2(?1 ??2 )

------④(2 分)

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(2)磁感应强度增大,粒子在磁场中运动的轨道半径减小,由几何关系,知收集效率变小,
粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律: qvB?m v R ' ------⑤
2

10 设当磁感应强度为 B1 时,所有粒子刚好都不能打在收集板 MN 上,由几何关系得:

R1 ? L 2 ------⑥ (2 分)
解得 B1=2B0 ------⑦ (2 分) 收集粒子的效率 η = 0 2° 当磁感应强度 B2<2B0 时,设粒子进入磁场时,速度方向与 AB 边界的夹角为 2θ,半径 为 R2,由几何关系得: R2 cos? ?
2 ------⑨ 联立①②⑤⑧得: cos ? ? 2 B 0 B
L 2

------⑧ (2 分)

(2 分)
2 2 arccos 2 B B 0

则收集粒子的效率: ? η =0 综上得

?

2?

?

?100% ?

?

?100% ------⑩

(1 分)

B≥2B0

? ?
34. 【答案】 (1)BDE

2arccos B 2 B0

(2 分)

?

? 100%

B<2B0

(2)解析:①由图乙可知,θ=37°时,折射光线开始出现,说明此时对应的入射角应是发 生全反射的临界角,即 C=90°-37°=53°(1 分) ,折射率 n ?

1 ?5。 (2 分) sin C 4

②因为临界角是 53°,光线在玻璃砖中刚好发生 3 次全反射,光路图如图所示,则光程: L=11R(2 分) 光在器具中的传播速度 v ? c ? 4 c (2 分)

n

5

光在器具中的传播时间 t ? L ? 55R (2 分)

v

4c

35. 【答案】 (1)ABE (2)解析:①运动员在甲车上跳离的过程中动量守恒,取水平向右为正。设运动员的速度 为 v0,甲车的速度为 v1,则由动量守恒定律可得: 0 ? Mv0 ? Mv1 ------①(2 分) 运动员跳离后做平抛运动,可得: s ? v0t ------②(1 分) 联立①②③可得: v1 ? v0 ? s
g 2h

2 h?1 2 g t ------③(1 分)

------④(1 分)

②运动员与乙车相互作用过程在水平方向上动量守恒,设落后二者的共同速度为 v,则:

Mv0 ? 2Mv ------⑤(1 分)
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2 2 1 运动员与乙车相互作用过程中损失的机械能:?E ? 1 (2 分) 2 Mv0 ? Mgh ? 2 ? 2Mv -⑥

联立①②③可得: ?E ?

Ms2 g Mg ( s2 ? 8h2 ) ------⑦(1 分) ? Mgh ? 8h 8h

理科综合试卷

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